高效液相色谱柱柱压升高的原因与解决方案深度解析!

在液相色谱分析过程中，色谱柱柱压是反映系统运行状态的关键参数之一。稳定的柱压是保证色谱分离效果和分析结果准确性的重要前提。然而，在实际操作中，色谱柱柱压升高是一个常见且令人困扰的问题。它不仅会延长分析时间、降低分析效率，还可能导致色谱峰变形、分离度下降，甚至损坏色谱柱和仪器设备。作为专业的色谱柱生产厂家，深入探究柱压升高的原因并提供有效的解决方案，是我们助力用户提升分析质量和效率的重要责任。

一、色谱柱柱压升高的原因分析

(一)系统因素

管路堵塞或弯折

液相色谱系统的管路在长期使用过程中，可能会因残留的样品杂质、缓冲盐结晶或微生物滋生等原因造成堵塞。此外，管路的过度弯折、扭曲也会增加流体的阻力，导致系统压力升高。例如，在使用含有磷酸盐缓冲盐的流动相后，如果没有及时冲洗管路，磷酸盐可能会在管路中结晶析出，逐渐堵塞管路，使柱压不断上升。注意：”在使用磷酸盐缓冲液时，若流动相中有机相比例超过70%（如乙腈/甲醇），或梯度洗脱切换速率超过5%/min，盐类易在混合点析出结晶，建议在方法中设置过渡梯度”

进样器故障

进样器中的定量环、六通阀等部件如果出现堵塞或密封不严的情况，会影响样品的正常进样，导致压力波动和升高。比如，定量环内部残留的高浓度样品或杂质没有清洗干净，会逐渐堆积，阻碍液体流动，进而引起柱压异常。

检测器流通池堵塞

检测器流通池是样品经过色谱柱分离后进行检测的部位，如果流通池内有杂质残留或发生堵塞，会增加整个系统的压力。尤其是在检测一些含有大分子物质或高浓度样品时，杂质更容易在流通池内沉积，造成柱压升高。（”紫外检测器流通池耐压通常≤5MPa，而ELSD/CAD等雾化型检测器流通池耐压更低（通常≤3MPa），当柱压超过检测器耐压限值时可能引发连锁性压力异常”）。

(二)样品因素

样品未经过滤或处理不当

如果样品在进样前没有经过有效的过滤、离心等前处理步骤，其中含有的不溶性颗粒、悬浮物或大分子杂质会进入色谱柱，逐渐堵塞填料颗粒之间的空隙，导致柱压升高。例如，在分析生物样品(如血浆、细胞裂解液)时，未经处理的样品中可能含有大量的蛋白质、细胞碎片等杂质，这些杂质进入色谱柱后会严重影响柱效和柱压，生物样品推荐使用0.45μm尼龙滤膜预过滤（如细胞培养液），最终进样前采用0.22μm PVDF滤膜；脂溶性样品建议选用PTFE材质滤膜。

样品浓度过高

当进样的样品浓度过高时，在色谱柱内会形成较大的浓度梯度，导致样品分子在填料表面过度吸附和聚集，阻碍流动相的正常流动，从而使柱压升高。而且高浓度样品还可能导致色谱峰展宽、拖尾等问题，影响分析结果的准确性，”当样品浓度＞10mg/mL时，建议稀释至≤2mg/mL进样；可通过柱前在线稀释或分流进样技术减少柱载样量”。

(三)色谱柱因素

固定相流失与填料堵塞

色谱柱在使用过程中，固定相可能会发生一定程度的流失，尤其是在极端的pH条件、高温或长时间使用强洗脱能力的流动相时，固定相的化学键合会受到破坏，导致固定相从硅胶表面脱落。脱落的固定相颗粒以及样品中的杂质会逐渐堵塞色谱柱填料的孔隙，使柱压升高。此外，如果样品中含有与固定相发生化学反应的物质，也会破坏固定相结构，造成柱压异常。”传统单层C18柱在pH>8时硅胶易溶解，而杂化颗粒柱（如CSH系列）可耐受pH 1-12；封端处理可减少酸性条件下（pH<3）的固定相流失”。

柱床塌陷

柱床塌陷后，填料的均匀性被破坏，流体通过色谱柱的阻力增大，进而引起柱压升高。同时，柱床塌陷还会导致色谱峰变形、分离度下降等问题。柱床塌陷主要由超过20MPa的瞬时压力冲击引发（如泵启动时未预加压），现行HPLC柱普遍采用双筛板结构，抗震性能已显著提升”

二、色谱柱柱压升高的解决方案

(一)针对系统因素的解决方法

检查和维护管路

定期检查液相色谱系统的管路，确保管路连接紧密，无弯折、扭曲现象。在每次使用含有缓冲盐的流动相后，必须用高比例水相(如90%水-10%甲醇)冲洗管路至少30分钟，以防止缓冲盐结晶。如果发现管路堵塞，可以使用专用的管路清洗工具进行冲洗，但要注意选择合适的清洗溶液和浓度，避免对管路造成腐蚀，”PEEK管路禁用硝酸清洗（易氧化脆化），建议使用5%磷酸超声清洗；不锈钢管路可用0.1M NaOH超声处理，但需在30分钟内完成防腐蚀”。

检修进样器

定期对进样器进行维护和保养，清洗定量环、六通阀等部件，确保进样系统的畅通。可以使用适当的有机溶剂(如甲醇、乙腈)进行多次冲洗，清除残留的样品和杂质。如果进样器部件出现损坏，应及时更换新的配件。

清洗检测器流通池

当怀疑检测器流通池堵塞导致柱压升高时，需要对流通池进行清洗。首先关闭检测器的光源，按照仪器说明书的要求拆卸流通池，使用稀硝酸、氢氧化钠或专用的清洗剂进行浸泡和冲洗，然后用超纯水反复冲洗干净，最后重新安装流通池并进行调试。

(二)针对样品因素的解决方法

加强样品前处理

严格按照样品前处理的操作规程，对样品进行充分的过滤、离心等处理。对于生物样品，可以使用0.22μm或0.45μm的滤膜进行过滤，去除不溶性颗粒和大分子杂质;对于固体样品，在溶解后也需要进行过滤处理。此外，还可以根据样品的性质，采用萃取、固相萃取等方法进一步净化样品，减少杂质对色谱柱的影响。

稀释样品

如果样品浓度过高，应适当稀释样品，使其浓度在合适的范围内。在稀释样品时，要选择与流动相兼容的溶剂，并且注意稀释倍数的准确性，以保证分析结果的可靠性。同时，在进样前可以进行预实验，确定最佳的样品浓度和进样量。

(三)针对色谱柱因素的解决方法

修复或更换色谱柱

如果色谱柱柱压升高是由于固定相流失或填料堵塞引起的，可以尝试对色谱柱进行再生处理。反冲色谱柱时有机相比例需逐步提升：先用50%甲醇冲洗10柱体积，再梯度升至100%异丙醇（比乙腈溶解性强40%）反向冲洗20柱体积，以溶解和去除堵塞在填料孔隙中的杂质和残留的固定相。但如果色谱柱损坏严重，经过再生处理后柱压仍然无法恢复正常，则需要更换新的色谱柱。

（四）其他因素的解决方案

‌1. 温度敏感性‌

柱温每升高1℃，柱压下降约0.5MPa。若发现压力异常波动，需核查柱温箱控温精度（要求±0.5℃以内）。

2. 过滤头维护‌

在线过滤器建议每200次进样更换滤芯，使用316L不锈钢滤芯（孔径2μm）寿命延长2倍” ‌。

3. 柱效监控‌

当柱压升高伴随柱效（N值）下降＞20%，提示发生不可逆柱床破坏，需立即停用。

色谱柱柱压升高是液相色谱分析中常见的问题，其原因涉及系统、样品和色谱柱等多个方面。恒谱生作为专业的色谱耗材生产厂家，我们不仅致力于生产高品质、高性能的色谱柱产品，更希望通过深入分析问题的原因并提供全面、有效的解决方案，帮助用户解决实际操作中遇到的难题。我们始终关注色谱技术的发展动态，不断优化产品性能和服务质量。如果您在使用色谱柱过程中遇到任何问题，欢迎随时与我们联系，我们将为您提供专业的技术支持和优质的售后服务，共同推动色谱分析技术的进步与发展。